Quy trình hàn (WPS) thép 9Ni sử dụng làm bồn LNG

Giới thiệu

Hiện
tượng thổi lệch hồ quang do từ trường là một hiện tượng thường gặp trong hàn, đặc
biệt là khi hàn với dòng một chiều DC. Thổi lệch hồ quang có thể gây ra bởi loại
quá trình hàn hoặc bởi thuộc tính vốn có của vật liệu cơ bản. Khi xảy ra thổi lệch
hồ quang, sẽ dẫn đến các khuyết tật không mong muốn và làm giảm năng suất hàn.

Thép
9Ni dùng trong bồn chứa LNG là một loại vật liệu dễ nhiễm từ và bởi vậy dễ xảy
ra thổi lệch hồ quang khi hàn loại thép này. Bởi vậy giải pháp để giảm thiểu hiện
tượng thổi lệch hồ quang là một điều rất cần thiết.

Sau
đây Double Good jsc xin giới thiệu bài viết về bản chất của việc thổi lệch hồ
quang ảnh hưởng đến chất lượng khi hàn bồn LNG, và giải pháp tăng năng suất, giảm
thổi lệch hồ quang, giảm bắn tóe, ứng dụng thực tế vào chạy quy trình hàn bồn
LNG cho khách hàng thông qua sử dụng công nghệ hàn Powerwave trên nguồn hàn
S500 của Lincoln Electric.

Bản chất của thổi lệch hồ quang do từ trường

Hiện
tượng thổi lệch hồ quang do từ trường được hiểu là sự mất cần bằng từ rường
xung quanh vùng hồ quang hàn. Nguyên nhân gây ra là do dòng điện hàn (từ trường
riêng) hoặc do từ trường dư nằm sẵn trong vật liệu cơ bản, từ đó dẫn đến việc
khó điều chỉnh hồ quang hàn.

Thổi
lệch hồ quang gây ra bởi dòng điện và bị ảnh hưởng bởi khoảng cách giữa hồ
quang hàn và vị trí kẹp mát. Từ trường có xu hướng bị thắt lại khi chuyển dịch
từ một môi trường có độ dẫn từ trung bình sang môi trường có độ dẫn từ kém hơn
(ví dụ từ thép sang không khí). Lực từ trường tập trung phần lơn tại vùng chuyển
tiếp giữa không khí và bề mặt thép, đặc biệt với các liên kết hàn vát mép chữ V
hoặc tại các vị trí tấm thép có thay đổi chiều dày, điều này dẫn đến hồ quang
có xu hướng bị hút về hai bên mép hàn (như trong hình 1). Ngoài ra, dòng điện
chạy qua vật liệu cơ bản cũng gây ra thổi lệch hồ quang (như hình 2), nhưng có
tác động yếu hơn so với tác động của dòng hàn chính qua dây hàn. Với các loại vật
liệu nhạy cảm, cần lựa chọn vị trí kẹp mát thích hợp để giảm thiểu tác động từ
trường lên hồ quang hàn.

Biện pháp làm giảm thổi lệch hồ quang


thể làm giảm thổi lệch hồ quang thông qua việc khử từ (Demagnetizing) cho thép
bằng một số biện pháp:

    Giảm dòng điện hàn.
    Hàn với hồ quang ngắn.
    Đính mối lớn ở phía đầu/cuối, và một vài mối
    đính dọc theo đường hàn.
    Hàn hướng về phía mối đính hoặc mối hàn đã hàn.
    Thực hiện hàn ở vị tri xa mặt đất để hạn chế thổi
    lệch hồ quang theo hướng ngược lại do từ trường riêng gây ra. Thực hiện nghiêng
    hướng hàn về phía kẹp mát để giảm thổi lệch.
    Sử dụng các quá trình hàn với dòng xoay chiều
    (AC).

Các ứng dụng quá trình hàn với dòng xoay
chiều AC

Việc
sử dụng dòng xoay chiều khi hàn que (SMAW), hàn TIG/GTAW hoặc hàn dưới lớp thuốc
(SAW) đã được ứng dụng vào công nghiệp trong thời gian dài. Với quá trình hàn
bán tự động GMAW/FCAW thì thông thường được sử dụng vơi dòng một chiều (DC), do
đó rất dễ bị ảnh hưởng bởi thổi lệch hồ quang. Cùng với sự phát triển của nguồn
hàn kỹ thuật số, dòng AC đã được ứng dụng với quá trình hàn GMAW/FCAW.

Như
đề cập ở trên, đối với quá trình hàn bồn LNG, vật liệu thân bồn được làm từ
thép 9Ni là một lại vật liệu dễ nhiễm từ. bởi vậy sử dụng dòng hàn xoay chiều để
hàn chế thổi lệch hồ quang là một giải pháp tối ưu. FCAW hàn bằng dòng AC là một
giải pháp tối ưu cả về năng suất và chất lượng, với vật liệu hàn được sử dụng
là dây Supercore 625 (AWS A5.34 ENiCrMo3T1-4). Để tìm hiểu rõ hơn về các khuyến
cáo chọn vật liệu và loại quá trình hàn đối với các liên kết hàn bồn LNG, bạn
có thể tham khảo bài viết: https://doublegood.com.vn/cong-nghe-han-bon-chua-khi-tu-nhien-hoa-long-lng/

Nguồn hàn Lincoln powerwave® S500 Giải pháp
tuyệt vời cho hàn bồn LNG

Nguồn
hàn Lincoln Powerwave S500 kết hợp với bộ Advanced module cho phép khai thác chức
năng hàn CV-AC, điều này giúp ứng dụng tốt vào việc giảm thiểu thổi lệch và bắn
tóe khi hàn trên thép 9Ni. Khác với các nguồn sử dụng dòng AC khác, nguồn S500
sử dụng công nghệ điều khiển sóng (waveform control), giúp điểu chỉnh sóng của
dòng điện hàn không phải dạng cân bằng hình sin (balanced sine wave) mà nó được
tối ưu hóa và điều chỉnh biên độ và chu kỳ sóng để phù hợp với đặc tính vận
hành của dây hàn supercore 625. Khi sử dụng chức năng advanced mode, máy hàn sẽ
có cơ chế quan sát tín hiệu phản hồi để xác định được ảnh hưởng của dòng AC tới
sự thổi lệch hồ quang, từ đó điều chỉnh dòng điện hàn để giảm thiểu thổi lệch. Khi
tăng mức độ điều khiển sóng (wave control setting) lên mức 5, sẽ giúp cân bằng
cực tính ở chu kỳ dương và âm (50/50), giúp loại bỏ được thổi lệch hồ quang, và
nhờ đó giảm được bắn tóe trong khi hàn, điều này thực sự là một ưu thế lớn vì
giảm thiểu được chi phí do bắn tóe vì vật liệu hàn thép 9Ni có giá rất đắt đỏ.

Ứng dụng chạy quy trình hàn (WPS) cho thép
9Ni tại cơ sở của khách hàng

Với những ưu thế vượt trội về công nghệ powerwave của Lincoln Electric, kết hợp với đội ngũ kỹ sư hàn của mình Double Good đã tiến hành thử nghiệm thành công sau đó cùng với khách hàng thực hiện chạy quy trình hàn FCAW cho vật liệu 9Ni tại cơ sở của khách hàng, cùng với sự tham gia giám sát của các bên liên quan. Dưới đây là cmột số hình ảnh được ghi lại:

Các bên tham gia giám sát quá trình thực hiện chạy quy trình hàn thép 9Ni

Kỹ sư hàn của Double Good cùng giám sát thực hiện chạy quy trình hàn với khách hàng

Kiểm tra ngoại dạng mối hàn

Mối hàn hoàn thiện

Mẫu hàn sau khi hàn hoàn thiện được kiểm tra ngoại dạng. Bề mặt mối hàn sáng, sạch và ít bắt tóe, kích thước và độ lội bảo đảm đạt yêu cầu. Sau đó mẫu hàn được gửi đi kiểm tra DT/NDT theo tiêu chí và tiêu chuẩn áp dụng của dự án.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *